proiect - preamplificator corector de ton
TRANSCRIPT
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
1/23
Universitatea Politehnica din Bucureti
Facultatea de Electronic, Telecomunicaii i Tehnologia Informaiei
PREAMPLIFICATOR AUDIO
CORECTOR DE TON
Student: Buzaianu BogdanGrupa: !!E
Pro"e#or: Ba$arada F%orin
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
2/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
Tema de proiectare
Tema de proiectare se reer la proiectarea unui preamplifcator audio corector de toncare s fe realizat cu tranzistoare bipolare.Corecia de ton se reer la corecia recvenelor joase i anume a recvenelor mai micica 500z i a recvenelor !nalte respectiv mai mari ca "#z.
$tajul este compus din dou amplifcatoare% respectiv amplifcatorul de intrare iamplifcatorul de ieire% cuplate prin intermediul reelei de reacie de tipul &C.&eeaua de reacie este constituit din dou fltre cu elemente pasive &C de joas%respectiv !nalt recven !n care anumite rezistene sunt variabile apt ce permiteamplifcarea sau atenuarea recvenelor care sunt !n banda de trecere a fltrelor &C.Amplifcatorul de intrare i cel de ieire sunt alimentate din sursa de alimentare comun.
'c(ema bloc a preamplifcatorului audio corector de ton
)
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
3/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
Date de intrare
Principalii parametri ai preamplifcatorului audio corector de ton sunt*
&ezistena de intrare Ri+#, &ezistena de ieire Ro+, Corecia minim a recvenelor joase i a recvenelor !nalte )0d-
'ursa de alimentare va asiura urmtorii parametri*
Curentul nominal ma/im I0M+mA, &ezistena de ieire ma/im R0M+,
Coefcientul de stabilizare
SV
VS
I&in'
'
'
=
Tensiunea de alimentare este ))0ac "01
Setul de date utilizate in proiect
2r.
Preamplifcator corector de ton 'ursa de alimentare
Ri +3, Ro
+,
Av
+4,
A,j
+d-,
I0M+mA, R0M
+,
S0min
+4,
) ) "50 5 " "0 6 7
7
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
4/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
Schema electronica
Conorm sc(emei de principiu primul etaj este amplifcatorul de intrare care asiursepararea reelei de reacie de etajele anterioare. 8n acest scop etajul de intrare esterealizat cu tranzistorul T"i este de tip colector comun cu bootstrap la intrare asiur9nd oimpedan mare de intrare i mic de ieire.
&eeaua de reacie este de tip &C cu elemente rezistive variabile P " i P)care asiurrelarea recvenelor !nalte i joase.
Amplifcatorul de ieire este realizat cu tranzistoarele T)i T7!n cone/iune emitor comunrespectiv colector comun cuplate alvanic.
Primul etaj realizat cu T)este destinat realizrii unei amplifcri de tensiune !n bucl
desc(is sufcient de mare iar etajul realizat cu T7este repetor pe emitor i asiur orezisten de ieire mic. Cele dou etaje realizeaz un amplifcator inversor% astelreeaua de reacie este plasat !ntre intrarea i ieirea acestui amplifcator de ieire.
6
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
5/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
Circuitul echivalent pentru inalta frecventa
(1-a)P2
1k
R1 R1
R1'
C2
R1'R1'
aP2
1k
R4 C2
R1'
R1
aP2
1k
(1-a)P2
1k
C2 C2R4
R3
2R3 2R3
R1
:unctia de transer este* F(p);ZZ
(
)
; k
*(*+(+*(*+(+
!
)(
tptptptp
++ ++
k = 1 &"< ; &"= )&7t1; a&)C) t2; >&"< = +"4a,&)?C)t3; &"
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
6/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
t3; +&"
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
7/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
&eeaua pentru joas recven !ncepe s lucreze sub recvena de apro/imativ 500z. Ea50z ridicarea este de )0lo+n =",;))d- iar atenuarea de B))d-
Proiectarea amplificatorului de iesire
1. Se alege PSFul pentru tranzistorul T2
Curentul de colector FCT);0%"mA i tensiunea colector4emitor C$)"0
'e alee raportulRR
((
('
"0
'e alee &"0 "0 'e adopt &"0; "00#i &"";)0 #
2. Se alege PSFul pentru tranzistorul T3
Curentul de colector FCT7;"%5mA i tensiunea colector4emitor C$7; "0
&")= &"7
I
VE
C
CEC
!
!
;
(-.&A
(./
; "0#3. Alegerea tranzistoarelor
'e ale tranzistoarele de tip -C"0C cu urmtoarele valori limit absolute*C$0;)5 FC; "00mA F-; 50mAPtot; 700mG Tj ; "@5Ci caracteristicile statice*()"$; )@0 C$sat
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
8/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
&")= &"7;I
V
C
RR
!
(!()+
;
mA
V
.-(
-(
; %7#
&") ; %7#4 "%#; @%5#.
5. Calulul !i"izorului !e #az$ pentru tranzistorul T2
Curentul prin divizorul de polarizare a bazei tranzistorului T)este*
I#2;h
I
E
C
)(
)
;)0'
(-' mA
; 0%7@AHeoarece impedana de intrare a amplifcatorului A)este dat de impedana de intrare !n
T)% iar aceasta este apro/imativ &% se alee &; )00#.Tensiunea pe rezistena &poate f e/primat astel*
&; &""=-$); )0#0%"mA = 0% ; )%
RR
R
12
1
+;
E
V
C
R1
;V
V
).
3-)
0%"
&&; "%3
%. Calulul impe!anei !e intrare &n A2
Parametri dinamici ai tranzistorului T)sunt*
%m2; 60 FC); 60 0%" ; 6mAI
&11',$2;
gm)
;
)0'
; @%5#
Fmpedana de intrare !n T)este*
Jin% T); &11',$2= &21',$2&""; @%5 #= )@0 )0#5%63
Fmpedana de intrare !n T)este*
Jin% A); + &||&, ||Jin% T)"0#||5%63"0#Aceast valoare este sufcient de mare.
'. Ampli(area &n #ul$ !es)is$ a eta*ului realizat u T2
Atenuarea ma/im a circuitului este de apro/imativ "0 i se verifc ca amplifcarea rreacie s fe sufcient de mare*
AvAv%T);
hR
Rh
eg
SE
)((
))(
+
&')este rezistena de sarcin a tranzistorului T)*&'); &"0||Jin% T7
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
9/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
Jin% T7; (""e7= ()"e7+&")=&"7, ;
mA.-('
)0'
= )@0 %7#)%53
&')&"0; "00#
AvAv%T);
K
K
2'
('')0'
; 77 valoare sufcient de mare.
+. Ampli(area &n #ul$ &n)is$
8n poziia median a lui P"i P)se obine J"; J)% iar amplifcarea este*
Avr
r
(
;R
RR
(!
(!() +
;
2-(
2-(.-0 +
; 5%"@ 5
3icorarea amplifcrii este compensat de !mbuntirea rspunsului tranzitoriu.
. Dimensionarea on!ensatorului C5
C5ormeaz un pol i un zero% polul find plasat la recven mai mare.
5;
+
h
hRRC
e
eg
))(
)((
((.
(
Pentru tranzistorul T)% considerm pentru uurina calculelor parametri dinamiciapro/imativi &11'2"00#i &21'2"00.Hin motive de stabilitate se alee polul dat de C5polul dominant al sc(emei i anume";"0#z.
C5;h
hf
e
e
))(
)((
.)
(
; "5%:
'e adopt C5; ":I"0
1-. Dimensionarea on!ensatorului C4
Tot din considerente de stabilitate% se alee polul dat de C6la o recven mult mai mic
dec9t cea dat de C5. 'e alee "4; "z
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
10/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
Proiectarea amplificatorului de intrare
1. Sta#ilirea PSFului
'e alee FC"; )mA care este o valoare relativ mare din punct de vedere al zomotului%dar care asiur curent de baz sufcient de mare pentru a f insensibil la curentul de uprin capacitatea de bootstrap C).'e alee C$"&.
Cunoatem &i FC" &; 5%#)mA ; ""%)C$"; $C4 &; "7%
2. Dimensionarea rezistenei R5
Tensiunea !n baza tranzistorului T"este*-T"; -$"= &; 0% = ""%) ; ""%
Curentul de baz al tranzistorului T"este*
F-T";h
I
E
C
()(
(
;''
)
; 5A
Hin catalo pentru FC"; )mA i C$"; "6 se obine &11'1"0#.
'e impune &5>>&11'1i se alee &5; "00#.
&5; &5F-"; "00#5A ; 0%5&7; -"= &5; ""% = 0%5 ; ")%7
3. Calulul !i"izorului !e #az$
'e alee Fd; )0 F-"; "00A
&)= &7= &6;I
E
d
C
;
A
V
(''
).
; )50#
&7;
( )RRRE
V
C
R!)
! ++
;
KV
V).'
).
!-()
; ")7#
'e adopt &7; ")0#.Pentru a avea o valoare convenabil a condensatorului de fltraj C@se alee &6; 70#i
&); "00#.
4. Dimensionarea on!ensatorului !e (ltra* C'
&ezistena &6i condensatorul C@decupleaz alimentarea circuitului de baz. Pentru o
bun decuplare "
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
11/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
5. mpe!ana !e intrare
Fmpedana de intrare !n amplifcatorul de intrare i !n preamplifcatorul corector de toneste*
Jin; &5||(""e"= +
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
12/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
J; &"0||h e)))
(
; "00#||)#; 6#Considerm pentru T7parametri dinamici urmtori*
&11'3; "0#i &21'3; 600
J0% pct;
+ KKK
!-1''
('2
; "67
. Dimensionarea poteniometrului !e "olum
'e poate ace dimensionarea poteniometrului de volum utiliz9nd condiia*J0% pct
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
13/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
'imularea P':4ului corectorului de ton
'imularea tranzitorie a circuitului corector de ton
'imularea raspunsului in recventa al corectorului de ton cu P" si P) pe pozitia mediana+&";&";50D si &)0;&)";50D
"7
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
14/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
'imularea raspunsului in recventa al corectorului de ton pe pozitia accentuare joase%&";"D% &";"00D si &)0;&)";50D
'imularea raspunsului in recventa al corectorului de ton pe pozitia atenuare joase% &";"00D%&";"D si &)0;&)";50D
'imularea raspunsului in reventa al corectorului de ton pe pozitia accentuareinalte% &";&";50D si &)0;"D% &)";"00D
"6
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
15/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
'imularea raspunsului in recventa al corectorului de ton pe pozitia atenuare inalte%&";&";50D si &)0;"00D% &)";"D
Sursa de alimentare
Conorm temei de proiectare variaiile tensiunii de alimentare sunt "01. Pentru o
tensiune medie la ieirea redresorului &;70 tensiunea ma/im la ieirea redresorului
i tensiunea minim la ieirea redresorului sunt &3;77 i &m;)@.
R418.1k
T 1 BD135
R55.2k
V
V130Vdc
R11k
D3BZ-056
/o
RL2.5k
R320k
D1BZ-130
/i
0
D2BZ-130
T 2BC107
R2
330
'tabilizatorul pentru preamplifcatorul audio corector de ton
"5
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
16/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
Proie4tarea Sta$i%izatoru%ui
1. Alegerea tranzistorului regulator serie
'e alee tranzistorul T";-H"75 cu urmtorii parametri*C0 = -0 IC=1A .tot= 12,/
CR = 100 ICM=1,A " $= 0M
#0 = I#=0,2A Rt&j!C10C
&21= 0200 $ j=10C
P':ul tranzistorului T"este FC;"0mA% C$;5 pentru care &21'>"00.
2. Alegerea !io!elor sta#ilizatoareD1, D2
'e ale diodele H"% H); -J4"70 care au urmtorii parametri*&' ; 0%00" CK0 ; ""04") 3 ; 0%7777
j; 0%@5 F'& ; 7%@"04 - ; "7%05
F- ; 0%")7 TT ; "66%7"04
Curentul ma/im prin diod este IM;BV
PM
;V
mW
(!
(''
; @%@mA% iar pentru curentul minim
se alee Fm; 0%5mA >F- ; 0%")7mA
Curentul din baza tranzistorului T"este*
mAmA
I
h
IB
E
C (-'
(''
('(
()(
( ===
Hin considerente de stabilitate a P':ului se alee curentul prin &)mult mai mare ca F-"respectiv F&)0%@mA >0%"mA;F-".
3. Dimensionarea rezistenei R1
Himensionarea rezistenei &"se ace astel ca la tensiunea de intrare minim aceasta s
asiure uncionarea diodei zener la Fm; 0%5mA >F- ; 0%")7mA.
=
+
=
+
= k
mAmAII
VR
RZ
2-'
0-'.-'
)3)0
)&in
&in(
% 'e adopt &";"#8n condiiile !n care tensiunea de intrare este ma/im curentul prin dioda zener nu trebuies depeasc curentul ma/im admisibil.
mAmAIK
IR
VI RRZ 0-'0
(
)3!!))
(
&a5
&a5 =
=
=
; %7mAIJ ma/ ; %7mA
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
17/23
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
18/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
C0 = 4 IC=100mA .tot= 300m/
CR = 0 #0 = * I#=0mA
"$= 20M Rt&j!C200C &21= :0
$j=1C
P':ul tranzistorului T)este FC)"mA i C$);0=-$"4JH7;)5=0%@45 ; )5%@45 ; )0%@.
Puterea disipat de tranzistorul T)este*Pd ; C$)FC); )0%@"mA;)0%@mG
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
19/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
Transmisia pe bucl este*
T ; a; 50%)) ; "%"
&ezistena de ieire !n bucl desc(is este*
( )RRRr T .(-'' +=
;
( )RRh
hRfe
ie.
(
()
(+++
; 5%@
&ezistena de ieire cu reacie este*
T
rR
+=(
''
; )%@
12. Coe(ientul !e sta#ilizare u tensiunea
Calculul coefcientului de stabilizare se ace pe circuitul din fura*
D VT1
R4!R5
R1
D V"11#$%1
R2
Rz1&z2
0
D V"2
0
V
V
I '
;hRR
RR
e(
('.
.
+++
=RR
R
RR
R
Ti
Ti
ZZ
ZZ
)(-
(-
()-(
)-(
+
+;
hRR
RR
e(
('.
.
+++
=
( )( )
( )( )RRhhRRRhh
RR
R
feie
feie
ZZ
ZZ
.(()
.((
()-(
)-(
(
(
+++++++
+
;0%
S0;
+
T
VIV
(
'
(
; )%)
"
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
20/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
Simularea stabilizatorului
'imularea P':4ului la ";70
'imularea stabilizatorului cu baleajul tensiunii "
)0
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
21/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
'imularea P':4ului la ";)@
'imularea P':4ului la ";77
)"
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
22/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
Lista componentelor
!e"istene
&";"#% 51&); "00#% 51&7; ")0#% 51&6; 70#L% 51&5; "00#% 51
&; 5%#% 51
&@; 70% "01&; "3% 51&; )00#L% 51&"0; "00#% 51
&"" ; )0#% 51&"); @%5#L% 51&"7; "%#% 51
&"6; %)#% )1&"5; %)#L% )1&"; 77#L% )1&"@; )%)#L% 51
Poteniometri
P"; "00#L linP); "00#L linP; )%5#L lo
#ondensatori
C"; 0%"M:I"0
C); 6%@M:I"0C7; 6%@M:I"0C6;"M:I"0C5; "M:I"0C; ))M:I)5C@; ))M:I)5C; 77n:% 51C; 77n:% 51C"0; )%)n:% 51C""; )%)n:% 51
Tran"istori
))
-
7/24/2019 Proiect - Preamplificator Corector de Ton
23/23
Preamplifcator Audio Corector de Ton
T"; -C "0CT); -C "0CT7; -C "0C$C ; )5
ista omponentelor sta#ilizatorului
!e"istene
&";"#% 51
&); 770% 51
&7; )0#% 51&6; "%"#L% 51&5; 5%)#% 51
Tran"istori
T"; -H "75T); -C "0@
)7